【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻井导向工具，具体是涉及旋转导向工具中的流体控制阀。
技术介绍
1、在石油和天然气勘探和开采工业中,定向井及水平井工艺已成为开采油气藏的主要手段，定向钻井人员普遍使用旋转导向钻井工具技术进行造斜，以获得所需的斜率。旋转导向工具一般包括被称为流体控制阀的阀门，用于控制钻井液或泥浆进入活塞的流量，但活塞中的通道可能会被漏失物质或外来碎屑堵塞,在迫使活塞回到它的内部位置时能量被消耗,导致实际转向控制的活塞力的减少，这将降低旋转导向工具的工作速率，特别是在较高的钻柱转速下。有时流体控制阀组件的设计无法适应高、低压侧之间的巨大压差，不能保持有效的流体密封，因此，我们需要的是一种改进的旋转导向工具，不仅能够满足水平井、大位移井、复杂结构井以及地质导向钻井轨迹控制的要求，提高导向钻井作业效率，它还能够实现所需的高造斜率，使流体泄漏量最小，大大降低了旋转导向工具的使用维护成本，特别是在更高的钻柱转速下,从而为定向钻井人员提供所需工具的性能灵活性。
技术实现思路
1、为解决和改进现有定向钻井技术的缺陷，提高导向钻井作业效率，实现所需的高造斜率，使流体泄漏量最小，大大降低旋转导向工具的使用维护成本，特别是在更高的钻柱转速下,提升旋转导向工具性能的灵活性。
2、为实现以上目标，本专利技术采用的技术方案：
3、一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，旋转导向工具由钻铤、转向垫、转向体、稳定器组成；所述钻铤上端设置所述转向体，所述转向体上装配有所述转向垫，所述钻铤下端设
4、所述钻铤内设置有流体控制阀、过滤器、电子控制单元、钻铤内腔；所述流体控制阀置于所述过滤器上方，所述过滤器置于所述电子控制单元上方，所述流体控制阀、所述过滤器和所述电子控制单元与所述钻铤之间形成所述钻铤内腔；钻井液进入所述钻铤内腔后，通过所述过滤器上面的小孔过滤掉所述钻井液中的碎屑颗粒和其他泥浆杂质，使不含碎屑颗粒和其他泥浆杂质的所述钻井液进入所述流体控制阀工作。
5、所述流体控制阀由流体控制阀阀体、内六角螺钉、流体控制阀内腔室、活塞通道、排气通道、套筒、第一轴承、第二轴承、阀芯组成；所述流体控制阀内腔室壁面装配有所述套筒，所述套筒内装配有所述第一轴承、所述第二轴承和所述阀芯；所述阀芯将所述流体控制阀内腔室分成了井口腔室和井下腔室两部分；所述流体控制阀周向设置有所述内六角螺钉，用来连接所述流体控制阀阀体和所述套筒；所述流体控制阀阀体周向还设置有所述活塞通道和所述排气通道，所述活塞通道从所述流体控制阀内腔室延伸到活塞通道出口，所述排气通道从所述流体控制阀内腔室延伸到排气通道出口。
6、所述阀芯包含钻孔、第一流体通道、高压侧、上侧壁、第一流体通道出口、低压侧、第二流体通道、下侧壁、第二流体通道入口、销钉孔；所述过滤器内设置有钻井液进口端和延伸到所述阀芯第一流体通道的传动轴，销钉将所述传动轴和所述阀芯连接，使所述阀芯随所述传动轴的转动而转动；当所述阀芯的所述第一流体通道出口旋转到与所述活塞通道入口对齐时，则称阀芯位于驱动位置，同时可以控制所述第一流体通道出口与所述活塞通道入口对齐的大小，来控制钻井液流量；当所述阀芯的所述第二流体通道入口旋转到与所述活塞通道入口对齐时，则称阀芯位于排出位置，同时也可以控制所述第二流体通道入口与所述活塞通道入口对齐的大小，来控制钻井液流量；当所述阀芯的所述第一流体通道出口和所述第二流体通道入口都不与所述活塞通道入口对齐时，则阀芯内钻井液停止工作。
7、所述阀芯位于驱动位置时，所述钻井液从所述第一流体通道进入所述活塞通道，推动所述转向体内活塞向外移动，使活塞对应的所述转向垫与井壁贴合生成周向力，控制连接在所述转向体上的钻头朝活塞移动相反的方向钻进；所述阀芯位于排出位置时，所述钻井液从所述活塞通道进入第二流体通道流入井下腔室部分，继而从井下腔室部分的排气通道流入环空，活塞向内退回，停止导向功能；所述阀芯在驱动位置和排出位置交替旋转，最后得到所需的造斜率。
8、所述流体控制阀与所述过滤器通过螺纹连接或焊接，所述过滤器上设置有密封槽放置密封垫圈，所述过滤器内设置有与电机相连且同轴的所述传动轴。
9、所述流体控制阀阀体可以包括有3-6个所述内六角螺钉，连接固定所述流体控制阀阀体和所述套筒，可以包括有3-6个所述活塞通道和1-3所述排气通道。
10、所述转向垫可周向均匀间隔布置1-3个在所述转向体上，每个转向垫上可轴向布置1-2个活塞。
11、所述阀芯周向或轴向设置有1-6个所述钻孔，使所述钻井液从所述钻井液进口端流入所述第一流体通道。
12、所述排气通道过流面积需要大于所述第一流体通道过流面积和所述第二流体通道过流面积的一半。
13、所述阀芯长度必须延伸至整个所述流体控制阀内腔室，与传动轴通过销钉同轴连接并转动。
14、作为本专利技术的优选方案，所述流体控制阀有3个所述活塞通道和1所述排气通道，且每个所述活塞通道出口均匀布置在所述流体控制阀端面周向，间隔120°的夹角。
15、作为本专利技术的优选方案，所述流体控制阀阀体有3个所述内六角螺钉，连接固定所述流体控制阀阀体和所述套筒。
16、作为本专利技术的优选方案，所述阀芯周向间隔120°设置3个所述钻孔，使所述钻井液从所述钻井液进口端流入所述第一流体通道。
17、作为本专利技术的优选方案，排气通道过流面积与第一通道过流面积和第二通道过流面积相同。
18、综上所述,由于采用了上述技术方案,本专利技术的有益效果是:
19、(1)本专利技术提供一种旋转导向工具流体控制阀，流体控制阀内腔室壁面装配有套筒，套筒内装配有第一轴承、第二轴承和阀芯，有利于保持有效流体密封的同时便于低摩擦转动，同时也便于置换和阀芯维护，使阀芯、轴承和套筒之间的间隙控制更加严格，流体泄漏量最小，大大降低了旋转导向工具的使用维护成本。
20、(2)本专利技术能满足水平井、大位移井、复杂结构井以及地质导向钻井轨迹控制的要求，能实现有效控制钻井方向，提高导向钻井作业效率。
21、(3)本专利技术改进的旋转导向工具，它能够实现所需的高造斜率，特别是在更高的钻柱转速下,为钻井人员提供更灵活的工具性能需求。
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1.一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，旋转导向工具(9)由钻铤(8)、转向垫(10)、转向体(11)、稳定器(15)组成；所述钻铤(8)上端设置所述转向体(11)，所述转向体(11)上装配有所述转向垫(10)，所述钻铤(8)下端设置所述稳定器(15)；
2.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，所述流体控制阀(16)与所述过滤器(17)通过螺纹连接或焊接，所述过滤器(17)上设置有密封槽放置密封垫圈，所述过滤器(17)内设置有与电机相连且同轴的所述传动轴(33)。
3.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，所述流体控制阀(16)可以包括有3-6个所述活塞通道(38)和1-3个所述排气通道(43)。
4.根据权利要求1所述的一种旋转导工具流体控制阀，其特征在于，所述流体控制阀阀体(35)可以包括有3-6个所述内六角螺钉(36)，连接固定所述流体控制阀阀体(35)和所述套筒(41)。
5.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，所述阀芯(22)周向或轴向设置有1-6个
6.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，所述排气通道(43)过流面积需要大于所述第一流体通道(24)过流面积和所述第二流体通道(29)过流面积的一半。
7.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，所述阀芯(22)长度必须延伸至整个所述流体控制阀内腔室(37)，与传动轴(33)通过销钉(34)同轴连接并转动。
...【技术特征摘要】
1.一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，旋转导向工具(9)由钻铤(8)、转向垫(10)、转向体(11)、稳定器(15)组成；所述钻铤(8)上端设置所述转向体(11)，所述转向体(11)上装配有所述转向垫(10)，所述钻铤(8)下端设置所述稳定器(15)；
2.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，所述流体控制阀(16)与所述过滤器(17)通过螺纹连接或焊接，所述过滤器(17)上设置有密封槽放置密封垫圈，所述过滤器(17)内设置有与电机相连且同轴的所述传动轴(33)。
3.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具流体控制阀，其特征在于，所述流体控制阀(16)可以包括有3-6个所述活塞通道(38)和1-3个所述排气通道(43)。
4.根据权利要求1所述的一种旋转导工具流...
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